Министерство образования Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный индустриальный университет (ГОУ МГИУ)

Кафедра «Материаловедение и ТКМ» _ _______________________________________________________________

Курсовая работа
по предмету«Новые материалы и методы обработки» _________________________________________________________________
на тему: «Макро-, мезо-, Наноструктура. Примеры. Критерии однородности структуры.»
Студент	_____________	Рыжова Т.А.
Преподаватель	_____________	Столяров В.В.

Москва 2008

Введение

Нет ни одной отрасли знания, где в той или иной форме не использовалось представление о структуре. Под формированием структуры понимается возникновение новых свойств и соотношений во множестве элементов системы, например, при утрате системой однородности или зеркальной симметрии или при уменьшении энтропии системы.

За последние годы достижения материаловедения обеспечили небывалый прогресс в разработке материалов в различных областях техники. Исследования реальной структуры твердых тел показали принципиальную возможность получения кристаллических и некристаллических материалов с прочностью, приближающейся к теоретической, определяемой прочностью межатомных связей.

Революция, происходившая в нанонауке, была инициирована несколькими сопутствующими достижениями в технологии. Одним из них была возможность получать все меньшие и меньшие структуры, другим стало постоянное увеличение точности, с которой такие структуры можно приготавливать. Непрерывное продвижение технологии с начала 70-х годов следовало закону Мура, согласно которому количество транзисторов на чипе динамической памяти удваивалось каждые полтора года. Это обеспечивало как постоянное улучшение эффективности взаимосвязей в схеме, так и неуклонное уменьшение ее размеров. Еще одним ключевым фактором, ответственным за нанотехнологическую революцию, явилось усовершенствование старых и создание новых инструментальных средств для определения параметров наноструктур.

Структура и Субструктура

- строение материала-это собирательное название характеристик макро- (>100мкм), микро- (1…100мкм), субмикроструктуры (0,1…1мкм) и кристаллической структуры (0,1…100нм).

Составляющими элементами структуры являются зерна.

Субструктура - металла, внутреннее строение зёрен, характеризуемое типом, количеством и взаимным расположением дефектов кристаллической решётки. В недеформированном металле зёрна состоят из блоков (субзёрен), развёрнутых друг относительно друга на углы порядка угловых минут; эти блоки разделены субграницами (рис. 1). Форма и размеры субзёрен и их угловая разориентировка, а также протяжённость субграниц -важные характеристики С. В субзёрнах имеются дислокации, образующие скопления либо расположенные беспорядочно. Расположение дислокаций зависит от природы материала и "истории" образца; напр., при малых степенях деформации дислокации концентрируются в плоскостях скольжения (рис. 2), при увеличении степени деформации в таких металлах, как алюминий или железо, они образуют сложные сплетения в виде пространств, сетки. Тип скоплений дислокаций, их строение и расположение, плотность дислокаций также являются характеристиками С.

Кристаллическая структура (атомарная, тонкая)- это упорядоченное расположение атомов (молекул или групп атомов в пространстве). Кристаллическая структура делится на идеальную и реальную. Тип межатомной связи, возникающей между атомами , ионами в кристалле определяется электронным строением атомов. Элементарные частицы сближаютяс на определенное расстояние и возникает определенная кристаллическая структура, такая. При которой кристалл наиболее термодинамически стабилен, т.е. обладает минимальной свободной энергией.